§ 17. Кристалічні та аморфні тіла.

Тут ти дізнаєшся, що властивості твердих тіл залежать від внутрішньої будови; що поширеним видом твердих тіл є кристалічні тіла; що аморфні тіла, зберігаючи об'єм, не мають певної температури кипіння.

Усі тверді тіла поділяються на кристалічні і аморфні. Зовнішньою ознакою кристалічного тіла є те, що при механічному руйнуванні чи в природніх умовах ці тіла утворюють структури певної форми, яка завжди відтворюється незалежно від наявності посудини чи інших суміжних твердих тіл. Дослідження показали, що в таких тілах частинки (атоми, йони, молекули) розміщуються впорядковано. Якщо схематично позначити на папері для кожного кристала положення частинок, то утвориться фігура, яка нагадує ґратку. Тому її назвали кристалічною ґраткою. Залежно від роду речовини кристалічна ґратка може мати різні форми. Найпростіша кристалічна гратка кам’яної солі (мал. 60). На схемі показано, що йони Натрію та Хлору розміщені у вузлах куба. Звичайний візуальний огляд кристалів підтверджує таку структуру (мал. 65 і 66).

Кристалічна структура гірського кришталю (кристалічний кварц) має складнішу будову, унаслідок чого кристали мають форму складних геометричних тіл.

Від форми кристалічної гратки суттєво залежать властивості твердих тіл.

Алмаз і графіт — хімічно цілком ідентичні, але мають різні кристалічні структури, утворені атомами Карбону.

І якщо алмаз є прикладом дуже твердої речовини, то графіт використовують для виготовлення олівців чи деталей електротехнічних виробів.

Для всіх кристалічних тіл властива

анізотропія. Сутність її в тому, що в окремих напрямах властивості кристалічних тіл різні. Прикладом є слюда, у якої шари речовини розділяються порівняно легко. Зате уздовж пластинки-кристалу слюда витримує значне механічне навантаження. Анізотропія кристалічних тіл різною мірою притаманна і іншим властивостям — електричним, оптичним, тепловим, магнітним.

Варто пам’ятати, що анізотропія властива лише монокристалічним тілам. Якщо тіло складається з багатьох кристалів, то утворюється полікристалічна струкутра, для якої анізотропія відсутня, що є наслідком різної орієнтації мо-нокристаликів, з яки воно складається. Прикладом можуть бути метали.

У деяких речовин у твердому стані тіл кристалічна структура відсутня. Тому їх механічні, теплові, електричні, оптичні, магнітні властивості проявляються в усіх напрямах однаково. Аморфні речовини не мають точки плавлення, а розм’якшуються поступово в міру збільшення внутрішньої енергії. Тіла з аморфної речовини можуть самовільно протягом порівняно нетривалого часу змінювати свою форму. Тому кажуть, що вони ізотропні. Прикладом аморфних речовин може бути віконне скло, гума, віск, парафін, смола. Інколи їх ще називають дуже густими рідинами. У них відсутня кристалічна структура і молекули чи інші складові частинки розміщені хаотично. Такий стан речовини порівняно нестійкий. Аморфна речовина протягом деякого часу самовільно пере-ходитьв кристалічний стан. Відомо, що гума з часом стає крихкою і при механічних навантаженнях руйнується на окремі частинки. Навіть звичайне віконне скло з часом мутніє. Склянки, знайдені в єгипетських пірамідах, повністю втратили свою прозорість через кристалізацію аморфного скла.

Домашній практикум.

Залий у скляну банку гарячу воду з чайника і вкинь у неї ложку солі. Розмішуй ложкою воду доти, доки сіль не розтане. У процесі виготовлення розсолу можна додати деяку кількість солі, аж доки на дні не з’явиться не розчинена сіль. Постав банку з розсолом на підвіконня. Прив’яжи до нитки маленький кристалик солі і опусти в розсіл. Спостерігай за подіями в банці і, якщо є технічні можливості, періодично роби фотознімки кристалика. Опиши бачене і поясни його. (Будь обережним з гарячою водою!).

З'ясуй, що ти знаєш.

1.    Яка особливість внутрішньої будови кристалічної речовини?

2.    Яке співвідношення між потенціальною і кінетичною енергією частинок речовини в кристалічному стані?

3.    ІДо таке анізотропія?

4.    Яка внутрішня структура речовини в аморфному стані?

5.    Що таке ізотропність?

6.    Чому аморфні тіла інколи називають густими рідинами?

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Савченко